D'ordinaire, la lumière ne fait pas d'un isolant un conducteur – il faut de puissantes impulsions laser qui brisent la structure du matériau. Mais dans le graphène bicouche torsadé à angle magique, tout est différent. Ici, un faible faisceau de photons dont la longueur d'onde correspond à l'infrarouge lointain chauffe les électrons, et cela suffit à détruire l'état isolant.
Le système électronique de ce matériau possède une capacité thermique minuscule – comme une casserole d'eau qui bout avec une seule allumette. Le chauffage supprime la bande interdite corrélée (la barrière d'énergie qui empêche les électrons de se déplacer librement), et le matériau devient métallique d'un coup. La résistance chute de plusieurs ordres de grandeur – ce n'est pas une transition progressive, mais un contraste net, semblable au clic d'un interrupteur.
Cette transition de phase donne naissance à un photodétecteur sensible : la tension de sortie varie de quelques millivolts lors de l'absorption d'un seul nanowatt de rayonnement. Le mécanisme rappelle celui des bolomètres supraconducteurs, mais en inversé : là-bas, le chauffage détruit la supraconductivité, ici, l'isolant devient conducteur. Le dispositif résiste à des champs magnétiques de plusieurs teslas et fonctionne sur une large gamme de longueurs d'onde.
L'effet se produit à une température d'environ 4 kelvins – c'est plus froid que dans l'espace interstellaire (où il fait environ 2.7 kelvins).